李正然

摘要：目前，我國高速鐵路建設(shè)快速發(fā)展，高速鐵路的設(shè)施也在不斷的完善。高速鐵路列控車載設(shè)備在高速鐵路安全運(yùn)營的相關(guān)設(shè)備中起著主導(dǎo)的作用。隨著我國鐵路部門對(duì)高速鐵路列控車載設(shè)備安全性的持續(xù)研究和不斷完善，我國高速鐵路運(yùn)營的整體安全系數(shù)得到顯著地提升。在保證高速鐵路快速運(yùn)行的情況下，更需要時(shí)刻保持高速鐵路列控車載設(shè)備的穩(wěn)定和安全。本文筆者羅列了高速鐵路列控車載設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，然后針對(duì)高速鐵路列控車載設(shè)備相關(guān)的安全技術(shù)做了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;列控車載設(shè)備;安全技術(shù)

安全始終是人們歷史發(fā)展中亙古不變的話題，安全性關(guān)系著高速鐵路的運(yùn)營的命脈。更是高速鐵路運(yùn)營最基本的保障工作。如果在高速鐵路運(yùn)營的期間，一旦出現(xiàn)安全技術(shù)方面的問題，將會(huì)對(duì)整個(gè)高速鐵路的運(yùn)營產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。不僅容易造成人們出行的安全，還會(huì)給高速鐵路部門非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。整個(gè)高鐵系統(tǒng)存在的價(jià)值將大打折扣，保障高速鐵路列控車載設(shè)備的安全穩(wěn)定，始終是人們關(guān)注的主要問題，只要保證高速鐵路列控車載設(shè)備的安全可靠，才能實(shí)現(xiàn)高速鐵路的整體運(yùn)行，這在人類交通工具的發(fā)展中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在一定程度上對(duì)我國高速鐵路的發(fā)展具有重要的意義。

一、高速鐵路列控車載設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

（一）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備

CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)主要體現(xiàn)在分布式體系結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)進(jìn)行輸入以及輸出的過程中，輸入單元會(huì)將總線和其它的核心處理單元形成數(shù)據(jù)傳輸，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備全面實(shí)現(xiàn)冗余配置，所以高速鐵路列控車載設(shè)備具備了較高的安全實(shí)用的特點(diǎn)[1]。

（二）車載安全計(jì)算機(jī)

車載安全計(jì)算機(jī)在整個(gè)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)是最核心的設(shè)備，車載安全計(jì)算機(jī)是鐵路列控車載的主要控制系統(tǒng)。車載安全計(jì)算機(jī)的主機(jī)是C3設(shè)備，并且與ATPCU單元相對(duì)應(yīng)，在整個(gè)列車的運(yùn)行中，主要任務(wù)是完成對(duì)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的控制功能，同時(shí)在CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)的控制功能具有一定的兼容性。

（三）測(cè)速測(cè)距子系統(tǒng)

測(cè)速測(cè)距系統(tǒng)是高速鐵路列控車載設(shè)備非常重要的設(shè)備之一，其任務(wù)主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)列車運(yùn)行產(chǎn)生的參數(shù)，通過對(duì)參數(shù)的分析計(jì)算出列車形式的距離。選擇科恰當(dāng)?shù)姆椒▽⑺O(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息分發(fā)到每一個(gè)子模塊中。例如;SDU模塊、SDP模塊等，SDU模塊將速度雷達(dá)速度傳感器和速度傳感器進(jìn)行采集處理，然后將數(shù)據(jù)模塊轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)此接收到的脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。SDP模塊主要是對(duì)SDU采集單元傳輸?shù)拿}沖數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的計(jì)算，以此實(shí)現(xiàn)高速鐵路列車行駛速度以及列車行駛方向相關(guān)的數(shù)據(jù)的反饋。

（四）安全傳輸子系統(tǒng)

安全傳輸子系統(tǒng)主要是MT控制模塊將GSM-R網(wǎng)絡(luò)與車地之間的相關(guān)數(shù)據(jù)建立穩(wěn)定的傳輸，安全傳輸子系統(tǒng)主要包含兩個(gè)部分，分別是GCD和COMC，GCD的功能體現(xiàn)在體統(tǒng)方面的網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層以及MT模塊相關(guān)功能的控制，其中也參雜數(shù)據(jù)方面的加密和解密算法。內(nèi)部和外部的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換和安全層傳輸主要是COMC來完成的。

二、高速鐵路列控車載設(shè)備安全技術(shù)分析

（一）車載設(shè)備的測(cè)試技術(shù)

1.型式測(cè)試的前提要保證高速鐵路列控車載設(shè)備安裝測(cè)試完成后進(jìn)行。型式測(cè)試主要是監(jiān)測(cè)列車接口和車載設(shè)備之間是否存在不穩(wěn)定因素。在新車型的首次運(yùn)行之前常用的測(cè)試手段。

2.聯(lián)調(diào)聯(lián)試的階段，高速鐵路列控系統(tǒng)主要的測(cè)試對(duì)象是車載設(shè)備。具體包含兩個(gè)方面，首先，保證整體的運(yùn)行正常的前提下進(jìn)行測(cè)試，高速鐵路列控設(shè)備的配置與功能相匹配。其次，當(dāng)高速鐵路列控車載設(shè)備出現(xiàn)異常狀況下進(jìn)行測(cè)試，查看列控設(shè)備系統(tǒng)響應(yīng)是否存在異常，能夠滿足RAMS相關(guān)需求[2]。高速鐵路在運(yùn)行前的首要工作須通過聯(lián)動(dòng)聯(lián)試，在保證列車內(nèi)部和外部各項(xiàng)參數(shù)符合正常的標(biāo)準(zhǔn)下，方可運(yùn)行。

（二）車載設(shè)備生命周期管理與質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

高速鐵路列控車載設(shè)備在通過研發(fā)的階段，需要利用相關(guān)的集成安全軟件進(jìn)行測(cè)試，保證完成整個(gè)設(shè)備生命周期內(nèi)關(guān)聯(lián)部件以及技術(shù)研發(fā)質(zhì)量上的安全可靠。高速鐵路列控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的整個(gè)流程中可以將安全軟件開發(fā)模型在其本身進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。不同的設(shè)計(jì)階段使得數(shù)據(jù)所形成的文件會(huì)有精準(zhǔn)的規(guī)范。高速鐵路列控系統(tǒng)研發(fā)結(jié)束后，需要對(duì)所完成的設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)和測(cè)試，將測(cè)試的結(jié)果反饋，進(jìn)行評(píng)估。在得到第三方全方位的安全檢測(cè)評(píng)估后，并且完成了安全認(rèn)證方可進(jìn)行運(yùn)營服務(wù)。

（三）車載設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)

CTCS3-300T型號(hào)的車載設(shè)備在高速鐵路列控車載設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛，CTCS3-300T主要采用的安全軟件主要體現(xiàn)在雙代碼結(jié)構(gòu)[3]。在相同的硬件系統(tǒng)中能夠完成兩種不同內(nèi)容代碼的運(yùn)行，兩種不同形式的代碼相互獨(dú)立能保證自身設(shè)定區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同。兩組代碼完成對(duì)輸入輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果，選擇安全性高的一組執(zhí)行。此系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，進(jìn)行館建設(shè)別冗余配置，具有較高的安全實(shí)用價(jià)值。

（四）車載設(shè)備的高級(jí)檢修技術(shù)

車載設(shè)備的高級(jí)檢修能夠保障高速鐵路列控車載設(shè)備的質(zhì)量。在高級(jí)檢修的流程包含1、2級(jí)運(yùn)用檢修以及3、4、5級(jí)的高級(jí)檢修。其中3級(jí)檢修是在高速鐵路列控車載設(shè)備運(yùn)行120萬公里踐行的檢修，4級(jí)是在高速鐵路列控車載設(shè)備運(yùn)行250萬公里進(jìn)行過渡期的檢修。以此保障高速鐵路列車整體運(yùn)行的安全質(zhì)量。

結(jié)語

我國高速鐵路列車經(jīng)歷了漫長的歷史考驗(yàn)，目前已經(jīng)成為具有代表性的標(biāo)志。也是目前人們遠(yuǎn)程出行的主要交通工具。中國高速鐵路在各國的發(fā)展中具有深遠(yuǎn)的影響。是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要命脈之一。從長遠(yuǎn)的角度來看，我國高速鐵路列控車載設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)成熟，且具有一定的國際地位。高速鐵路列控車載設(shè)備的可靠性關(guān)系著每一位出行人的命運(yùn)，高速鐵路列控車載設(shè)備不斷完善為每一位出行的人民提供了安全的保障，同時(shí)為人們的出行節(jié)約了大量的時(shí)間成本。高速鐵路列控車載設(shè)備在我國的發(fā)展中體現(xiàn)了重要的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]孫照輝.高速鐵路列控車載設(shè)備安全技術(shù)探討[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2013，10（02）：5-9+13.